[发明专利]可预编程的人机交互食品加工控制装置

摘要

本发明公开了一种可预编程的人机交互食品加工控制装置，由上位机、USB连接线和下位机组成，可由用户在上位机上预先设定期望的加工过程，由上位机通过USB接口，遵循USB通讯协议向下位机发送加工过程控制指令，下位机根据所预设期望值完成加工温度跟踪控制、食品粉碎或搅拌控制以及在食品加热过程实时采集食品温度参数发送给上位机，上位机人机交互终端程序显示并绘制实时采集的食品加工温度参数，并存储加工过程参数，使得用户可观测加工过程，并对加工过程中的情况进行处理。

主权项

一种可预编程的人机交互食品加工控制装置，包括上位机、USB连接线，上位机为带有USB通讯接口的PC机，其特征在于，还包括下位机，上位机与下位机通过USB连接线连接；上位机提供给用户控制指令，控制指令包括原料粉碎控制、原料搅拌控制、食品加热过程控制、电机转速控制、食品加工控制装置的特性参数设置和加工过程中的过程指令控制；用户在上位机上选择控制指令，该控制指令经USB连接线输出到下位机，下位机接收上位机发送的控制指令，控制相应硬件完成预期的功能，并实时采集食品加工过程的温度数据发送给上位机，上位机接收并以图形方式显示温度数据，存储加热过程参数；所述下位机包括USB接口模块、电源管理模块、参数采集模块、加热执行模块、电机执行模块、单片机模块以及基板；基板为双面印刷电路板，连接了USB接口模块、电源管理模块、参数采集模块、加热执行模块、电机执行模块及单片机模块；USB接口模块包括B型USB接头及外围匹配电路，通过USB连接线连接上位机USB通讯接口和下位机单片机模块中的USB通讯接口，接收上位机传送的控制指令；电源管理模块由稳压芯片、整流桥、变压器及外围匹配电路组成，将外接的220V交流电供给下位机中电机执行模块和加热执行模块，并将外接220V交流电处理为5V直流电供给下位机中电机执行模块、参数采集模块和单片机模块；参数采集模块包括K型热电偶和温度电压转换芯片，将测量的温度数据转换为相应数字信号，并将转换结果输出给单片机模块；加热执行模块包括固态继电器、外接加热管，接收单片机给出的PWM波形信号，以一定频率关断/接通外接加热管上的220V电压；电机执行模块由包含继电器、晶体管、三端双向可控硅以及外围辅助元件的电机调速电路组成，实现电机速度调节；单片机模块包括单片机、独立的复位电路、时钟电路、编程电路、指示电路、电源处理电路，并内嵌USB管理单元，带有USB通讯接口，根据上位机发送的控制指令向加热执行模块和电机执行模块分别发送食品加热过程的期望温度对应的PWM波形信号和原料粉碎控制指令、原料搅拌控制指令，控制加热执行模块和电机执行模块完成期望硬件动作，将参数采集模块传送来的数据传送给上位机；其中，PWM表示脉冲宽度调制。